微分方程练习卷(附答案)

免费可打印的微分方程练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
t(天)m (mg)44 dm = ?

一种放射性示踪剂的半衰期为 20 天。样品最初含 40 mg。衰变遵循 dm/dt = −k·m。44 天后还剩多少 m?

m0 = 40 mgt½ = 20 dt = 44 d
m = mg
2.简单
t (h)Nt = ?2000

一个细菌培养物开始时有 1000 个细胞,按 dN/dt = k·N 增长,k = 0.38 h⁻¹。多少小时 t 后细胞数达到 2000?

N0 = 1000k = 0.38 h⁻¹N = 2000
t = h
3.中等
t (min)T (°C)16Ta​21 °C24 °C

一罐 3 °C 的汽水从冰箱中取出,放到 28 °C 的房间里。 16 min 后其温度为 21 °C。 它遵循牛顿冷却定律 dT/dt = −k·(T − Tₐ)。 从开始算起需要多长时间 t 才能达到 24 °C?

T0 = 3 °CTa = 28 °CT(16) = 21 °CT = 24 °C
t = min
4.中等
t (min)T (°C)20Ta​25 °C21 °C

一杯 86 °C 的咖啡放在 19 °C 的房间里。 20 min 后其温度为 25 °C。 它遵循牛顿冷却定律 dT/dt = −k·(T − Tₐ)。 从开始算起需要多长时间 t 才能达到 21 °C?

T0 = 86 °CTa = 19 °CT(20) = 25 °CT = 21 °C
t = min
5.困难
xy12(1, 3)y(2) = ?

求解初值问题 y′ + 3y/x = 6x,x > 0,y(1) = 3。求 y(2)。

y′ + 3y/x = 6xy(1) = 3
y(2) =
6.困难
tyK = 1y(1) = ?

一个系统在 t ≥ 0 时满足 y″ + 4y′ + 13y = 13,从静止开始:y(0) = 0,y′(0) = 0。求 y(1);角度以弧度为单位。

y″ + 4y′ + 13y = 13y(0) = 0y′(0) = 0
y(1) =

答案

  1. 1. m = 8.706 mg
  2. 2. t = 1.824 h
  3. 3. t = 23.03 min
  4. 4. t = 29.11 min
  5. 5. y(2) = 5.025
  6. 6. y(1) = 1.121

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